基于紫外光與超聲波混合同步脈沖的種子處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于種子處理工藝方法和處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于紫外光與超聲 波混合同步脈沖的種子處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前紫外光處理植物種子的研宄的結(jié)論各不相同，有研宄認(rèn)為紫外光處理植物種 子能夠使植物提前發(fā)芽、芽苗健壯，并增產(chǎn)15-20%，還有人研宄認(rèn)為紫外光處理植物種子 不能提高發(fā)芽率，且導(dǎo)致減產(chǎn)。但是通過系統(tǒng)研宄、試驗(yàn)和理論分析認(rèn)為，紫外光處理植物 種子的方法很重要，方法正確能夠使植物種子提高發(fā)芽率并增產(chǎn)，而且，不同植物的種子應(yīng) 該紫外光處理的工藝條件和技術(shù)也不同。
[0003] 由于紫外光處理植物種子技術(shù)工藝的復(fù)雜性和處理設(shè)備等條件限制，目前關(guān)于紫 外光處理種子的研宄還在實(shí)驗(yàn)室階段，沒有形成批量處理、適合于大面積種植的工藝方法 和處理設(shè)備。同時(shí)，雖然超聲波處理植物種子的研宄證明也能夠使植物種子提高發(fā)芽率和 產(chǎn)量，由于超聲波設(shè)備容積較小，也只適用于做試驗(yàn)，難以形成批量處理。而且，現(xiàn)有超聲波 處理水浸或濕種子，沒法批量處理與保存運(yùn)輸；處理種子的超聲波難以量化控制；以及目 前的試驗(yàn)沒有根據(jù)不同種子提出紫外光最佳處理工藝參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基于紫外光與超聲波混合同步脈沖的 種子處理裝置及方法。
[0005] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] 一種基于紫外光與超聲波混合同步脈沖的種子處理裝置，包括種子入口端、種子 出口端以及若干層種子處理室，相鄰兩層的種子處理室通過一防止種子堵塞的混流器相連 通；
[0007] 所述種子入口端設(shè)有種子進(jìn)料斗，其與種子處理室相連通，被送入種子通過傳輸 單元，和混流器在所述種子處理裝置內(nèi)呈S型路線運(yùn)動(dòng)；
[0008] 每層種子處理室設(shè)有紫外光照射單元和超聲波處理單元；
[0009] 紫外光與超聲波電控室，其與所述紫外光照射單元和超聲波處理單元分別相連， 用于控制產(chǎn)生紫外光照射單元和超聲波處理單元產(chǎn)生紫外光與超聲波混合同步脈沖；
[0010] 電機(jī)控制室，其與傳輸單元相連；
[0011] 配電室，其用于提供所述種子處理裝置所需的電能。
[0012] 所述紫外光照射單元包括若干安裝在種子處理室的頂面內(nèi)壁上的紫外燈管，每個(gè) 所述紫外燈管的上端均設(shè)有一反光罩。
[0013]所述混流器包括混流器入口和混流器出口，所述混流器入口為扁平口，混流器入 口的長(zhǎng)度與傳輸帶的寬度相同；所述混流器的側(cè)壁形狀為曲線，混流器圓周最小部位的下 端混流器內(nèi)設(shè)有分流器。
[0014] 所述超聲波處理單元，包括若干個(gè)設(shè)置在種子處理室底面內(nèi)壁上的超聲波換能組 件，每個(gè)超聲波換能組件包括換能器外殼，換能器外殼內(nèi)設(shè)有若干支撐球柱體，支撐球柱體 上方設(shè)有絕緣底板，絕緣底板上設(shè)有電感線圈，所述電感線圈上鋪設(shè)有絕緣薄膜，所述絕緣 薄膜上設(shè)有鋁振動(dòng)模板，所述鋁振動(dòng)模板上方灌注有防護(hù)層，所述脂防護(hù)層與其上方傳輸 單元的傳輸帶之間形成空氣腔，其用于向外輻射傳輸超聲波。
[0015] 所述種子進(jìn)料斗與種子處理室相連通處設(shè)有種子厚度控板；所述相鄰兩層的種子 處理室的連通處也設(shè)有種子厚度控板。
[0016] 所述傳輸單元包括定位滾筒、傳輸帶調(diào)控齒輪、傳動(dòng)齒輪和傳輸帶，所述定位滾筒 和傳輸帶調(diào)控齒輪安裝在種子入口端，定位滾筒用于定位傳輸帶起點(diǎn)的位置，調(diào)控齒輪用 于控制傳輸帶的松緊程度；所述傳動(dòng)齒輪設(shè)置在種子處理室的底面內(nèi)壁上，并鋪設(shè)在種子 處理室內(nèi)的傳輸帶下方。
[0017] 每層所述種子處理室采用若干個(gè)紫外光處理室隔板分割成若干子處理室。
[0018] 所述種子處理室內(nèi)還設(shè)有攝像頭以及探測(cè)紫外光與超聲波的探測(cè)頭，所述紫外光 與超聲波電控室還與顯示屏相連，攝像頭實(shí)時(shí)采集種子處理室內(nèi)的圖像以及探測(cè)頭實(shí)時(shí)探 測(cè)紫外光與超聲波的強(qiáng)度信號(hào)均傳送至紫外光與超聲波電控室處理，顯示在顯示屏上。
[0019] 一種基于紫外光與超聲波混合同步脈沖的種子處理裝置的處理方法，包括以下步 驟：
[0020] 步驟（1):啟動(dòng)基于紫外光與超聲波混合同步脈沖的種子處理裝置，根據(jù)種子類 別設(shè)定種子處理裝置的工藝參數(shù)，其中設(shè)置好的參數(shù)采用編號(hào)存儲(chǔ)，用于下次使用時(shí)直接 調(diào)用；
[0021] 步驟（2)種子處理裝置正常啟動(dòng)后，將待處理種子通過種子入口端處的種子進(jìn)料 斗送至種子處理室內(nèi)；
[0022] 步驟（3):在顯示屏上觀察每個(gè)種子處理室內(nèi)種子狀態(tài)，確定種子狀態(tài)是否正常， 若發(fā)生異常，則關(guān)閉啟動(dòng)開關(guān)查找原因；若無異常，則進(jìn)入下一步；
[0023] 步驟（4):繼續(xù)采用紫外光與超聲波混合同步脈沖處理種子，待最后一個(gè)子處理 室處理完畢后，被處理的種子從種子出口端流出。
[0024] 所述種子處理裝置的工藝參數(shù)，包括紫外光與超聲波強(qiáng)度、紫外光與超聲波的波 形、超聲波單頻波或混頻波、傳輸帶速度以及種子厚度。
[0025] 本發(fā)明的有益效果為：
[0026] (1)本發(fā)明采用了紫外光和超聲波混合同步脈沖處理新技術(shù)，不僅能夠使不同植 物種子提高發(fā)芽率和增加產(chǎn)量，而且處理時(shí)間大大縮短，能夠進(jìn)行批量處理；
[0027] (2)由于不同植物種子的處理時(shí)間、紫外光強(qiáng)度、超聲波強(qiáng)度等也不同，本技術(shù)處 理過程中采取了紫外光和超聲波分段控制技術(shù)；每一段輸出的紫外光、超聲波均可以脈沖 波或恒定波形式對(duì)植物種子進(jìn)行處理，紫外光和超聲波的強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)可調(diào)，通過置 放種子的鎂鋁合金傳輸帶的傳動(dòng)速度、種子覆蓋厚度控制種子處理數(shù)量，根據(jù)不同植物種 子吸收能量水平及光能飽和度，種子處理能力在每小時(shí)200-500公斤之間，能夠滿足一般 農(nóng)業(yè)批量種植農(nóng)作物的需求。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明的種子處理裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2a)是混流器主剖視面圖；
[0030] 圖2b)是混流器側(cè)剖視面圖；
[0031] 圖3是超聲波換能器組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0032] 圖4是鋁鎂合金反光罩輻射角與輻射面積關(guān)系圖；
[0033] 圖5是本發(fā)明種子處理方法的一個(gè)實(shí)施例不意圖。
[0034] 其中，1、種子入口端，2、種子出口端，3、種子進(jìn)料斗，4、種子厚度控板，5、超聲波處 理單元，51、換能器外殼，52、支撐球柱體，53、絕緣底板，54、電感線圈，55、鋁振動(dòng)模板，56、 防護(hù)層，57、空氣腔，58、種子，6、紫外線燈管，7、混流器，71、混流器入口，72、混流器出口， 73、分流器，80、傳輸帶調(diào)控齒輪；81、定位滾筒，82、主動(dòng)傳動(dòng)齒輪，83、同步主動(dòng)傳動(dòng)齒輪， 84、被動(dòng)傳動(dòng)齒輪，85、傳輸帶，91、電機(jī)控制室，92、紫外光與超聲波電控室，93、配電室，10、 反光罩，11、紫外光處理室隔板，12、攝像頭，13、探測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0036] 如圖1所示，一種基于紫外光與超聲波混合同步脈沖的種子處理裝置，該種子處 理裝置包括種子入口端1、種子出口端2以及若干層種子處理室，以分成四層為例，相鄰兩 層的種子處理室通過一混流器7相連通；每層種子處理室采用兩個(gè)紫外光處理室隔板11， 每層分割成三個(gè)子處理室；種子處理室的頂面內(nèi)壁上安裝有若干紫外光照射單元，所述紫 外光照射單元包括紫外燈管6,每個(gè)所述紫外燈管6的上端均設(shè)有一反光罩10 ;
[0037] 傳輸單元，其包括定位滾筒81、傳輸帶調(diào)控齒輪80、傳動(dòng)齒輪和傳輸帶85,所述定 位滾筒81和傳輸帶調(diào)控齒輪80安裝在種子入口端1，定位滾筒81用于定位傳輸85帶起點(diǎn) 的位置，調(diào)控齒輪80用于控制傳輸帶85的松緊程度；
[0038] 所述傳輸帶85下表面設(shè)有若干超聲波處理單元5 ;所述種子入口端1設(shè)有種子進(jìn) 料斗3,其與種子處理室相連通，被送入種子通過傳輸帶85和混流器7在所述種子處理裝置 內(nèi)呈S型路線運(yùn)動(dòng)。
[0039] 該種子處理裝置還包括：紫外光與超聲波電控室92,其與所述紫外燈管6和超聲 波處理單元5相連；
[0040] 電機(jī)控制室91，其與傳輸帶調(diào)控齒輪80相連，用于帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)傳輸帶85傳 送速度；
[0041] 配電室93,其用于提供所述種子處理裝置所需的電能。
[0042] 所述種子進(jìn)料斗3與種子處理室相連通處設(shè)有種子厚度控板4 ;所述相鄰兩層的 種子處理室的連通處也設(shè)有種子厚度控板4。
[0043] 所述傳動(dòng)齒輪包括主動(dòng)傳動(dòng)齒輪82、被動(dòng)傳動(dòng)齒輪84和同步主動(dòng)傳動(dòng)齒輪83。
[0044] 如圖2a)和圖2b)所示，所述混流器7包括混流器入口 71和混流器出口 72,所述 混流器入口 71為扁平口，混流器入口 71的長(zhǎng)度與傳輸帶85的寬度相同；所述混流器7的 側(cè)壁曲線為拋物線，混流器7圓周最小部位的下端混流器內(nèi)設(shè)有分流器73。
[0045] 混流器入口 71長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為100cm，口寬度比種子最大覆蓋厚度2cm大一些，設(shè)計(jì)為 2. 5cm，入口面積為250cm2。經(jīng)過初步處理的種子通過進(jìn)入混流器7后進(jìn)行混合，之后通過 分流器73均勻地流向混流器出口，再經(jīng)過種子厚度控板4的控制，種子便均勻地進(jìn)入下一 層處理室繼續(xù)進(jìn)行處理?；炝髌?能夠很好地解決由于單層處理室中紫外光照不均勻、超 聲波振蕩不均勻和種子厚度不同導(dǎo)致處理效果差異性較大的問題。在整個(gè)處理系統(tǒng)中，設(shè) 計(jì)了三個(gè)混流器，充分解決了處理效果一致性問題。
[0046] 如圖3所示，所述超聲波處理單元5,包括若干個(gè)設(shè)置在種子處理室底面內(nèi)壁上的 超聲波換能組件，每個(gè)超聲波換能組件包括換能器外殼51，換能器外殼51內(nèi)設(shè)有若干支撐 球柱體52,支撐球柱體52上方設(shè)有絕緣底板53,絕緣底板53上設(shè)有電感線圈54,所述電感 線圈54上鋪設(shè)有絕緣薄膜，所述絕緣薄膜上設(shè)有鋁振動(dòng)模板55,所述鋁振動(dòng)模板55上方 灌注有防護(hù)層56,所述防護(hù)層選擇環(huán)氧樹脂，所述防護(hù)層56與其上方傳輸單元的傳輸帶85 之間形成空氣腔57,其用于向外福射傳輸超聲波。
[0047] 其中，所述傳動(dòng)齒輪與超聲波換